对于性能要求很高，或是本质粗品粒钢制成的零件，应用渗碳炉滲碳后应采用二次淬火工艺方法，初次淬火加热温度在Ac3以上(约850-900℃)，目的是细化表层组织，改良心部性能，同时可以除去表层的网状碳化物。对心部要求不太高时，可以用正火代替初次淬火。二次淬火加热至Acl~Acm，进行不全淬火，目的是细化表层组织，使表层获得细小的隐晶马氏体加均匀而细小的颗粒碳化物组织，并减少残余奥氏体量。二次淬火后进行低温回火。

　　工件经过渗碳炉的渗碳、淬火和低温回火后，工件的表层oc0.8%~1.0%，组织是回火马氏体加均匀分布的细小颗粒状碳化物和一部分残余奥氏体，硬度约为≥58(可以根据实际情况调整回火温度)HIRC心部的组织和性能则随钢种而异。对于低碳钢，它在奥氏体状态稳定性差，淬透性差，在淬火并回火后心部组织是铁素体十珠光体或是铁素体十索氏体，硬度低，约为185~204HBS。对于低碳合金钢视其淬透性和工件尺寸，可以获得回火马氏体加铁素体组织，或是托氏体(或索氏体)加铁素体组织硬度较高，具有高的强度、初性和塑性。对于一些厂内现生产的齿轮、齿轴件大都是大型重载齿轮、齿轴，选用20 Crmnmo、20 CRNIMO、2 OCRNI2Mo、17C2Ni2Mo等，经过渗碳、淬火、低温回火后其心部是低碳马氏体，硬度可达30~45HRC，综合力学性能也较好。

　　在实际操作过程中，对于要求高的工件，或是深渗碳层的工件，有厂家也曾试验采用渗碳炉的渗碳二次淬火工艺，但由于工艺把握的不准确，使得一些渗碳淬火工件的表面硬度达不到正常的硬度，而且随着淬火次数的增多，硬度不会增加，只是越来越均匀，对此，厂家做了多次分析和实验，从工艺方法入手，改进并修正了工艺方案。

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